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1、变压器在线监测系统,王国洪 2013年6月27日,1、变压器故障类型,变压器基本上包括铁芯，一、二次绕组，分接变换装置以及冷却和绝缘系统等。理论上所有部件都有可能发生故障，尽管这些故障在很大程度上是互相影响的，但在实践中对于最常见故障仍可概括为热和电两大类。,（1）热,导体，铁心，构件和绝缘系统过热，变压器将出现热点； 由绕组或过热铁心产生，由感应电流产生或由变压器的金属构件造成的损耗所产生； 温度：150500 热强度增加，温度逼近700时，乙炔（C2H2）和乙烯（C2H4）将产生； 如果和纤维素有关，一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）将产生； 热点局部化，对周围的绝缘造成影响。,局部放电
2、 机械装置使油和纤维素退化； 局部放电产生电离的气泡； 低强度的放电产生带少量碳氢化合物和氢气； 电弧 大电流和高温； 短路前瞬间会产生电弧； 温度超过1000时将产生大量的乙炔（C2H2）和氢气（H2），温度较低时电弧周围会产生少量的碳氢化合物； 如果含有纤维素，一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）将产生。,（2）电,2、采用变压器在线监测的好处,延长变压器的使用寿命 对故障实施早期监测 帮助制定更可靠的维修计划 常规实验手段的补充,目前变压器监控主要采取的方法 DGA,一个 DGA 代表一个瞬时的现象 只反映电力变压器的当前情况 DGA 事件不能保证在下一个DGA事件到来之前，现状不会改变
3、,在 DGA之间缺少联接,变压器气体有明显变化 不被监测 没有发现,HYDRAN201i 气体监测系统 HYDRAN M2 气体监测系统 Kelman Transfix 气体监测系统,3、GE公司变压器在线监测系列产品,传感器测量范围,02000ppm（等量的氢气（H2）体积/体积）,传感器测量精度,02000ppm范围：读数10%，25ppm（等量的氢气）,传感器相对灵敏度,氢气（H2）：含量的100% 一氧化碳（CO）：含量的18% 3% 乙炔（C2H2）：含量的8 2% 乙烯（C2H4）：含量的1.5 0.5%,3、1 HYDRAN201i 气体监测系统,组成: 传输器 HYDRAN 2
4、01 Ti 控制器 HYDRAN 201 Ci-1,连续检测油中早期故障特征气体； 可调的气体浓度报警； 可调的气体浓度变化率报警； 实时记录历史数据和事件，通过电脑实时下载； 设备自检和诊断功能； 远程通讯功能； 远程设置和升级； 报警自动呼叫功能（远程通讯条件下）； 每个智能传送器可完全独立工作，电磁特性符合IEC和IEEE标准,3、1、1 功能,3、1、2 特点,传感器是无源元件，无传动部件，无需任何试剂和其他材料； 传感器安装方便，传感器通过一个阀门与变压器箱体连接，使变压器油与传感器的渗透膜接触 。,HYDRAN 201Ti,HYDRAN 201 Ci-1,通讯,3、2 HYDRAN
5、 M2,HYDRAN M2在HYDRAN201i的基础上增加了油中水分检测功能。,具备HYDRAN 201i早期故障检测仪的对变压器早期故障气体的检测功能，可读取变压器早期故障产生的气体混合值（ppm），可提供用于通讯的输出； 具备湿度传感器。可用于检测油中水分的冷凝温度，检测固体绝缘系统的老化情况。 HYDRAN M2包括4个（可选）420mA输出（或输入），5个触点 。,3、2、1 功能,具备油中水分在线实时监测功能： 变压器油是变压器内部重要的液体绝缘介质,起绝缘、冷却和消弧的作用。变压器油中存在的微量水分会使设备的绝缘性能大大降低,严重时可导致绝缘击穿、烧毁设备等重大事故。 可调整频率
6、的数据和事件的历史记录； 模拟输入（输出）和可调的气体、湿度报警； 与已有的HYDRAN通讯网络兼容；,3、2、2 重要特征,支持与FARADAY tMEDIC变压器管理系统间的直接通讯，以及与其他GE自动化产品间的通讯； 传感器和系统可自检； 支持本地和远程设置和升级； 不需要主机的完整的单机结构； 传感器采样时间少于10分钟，检测周期相对较短； 安装不需要附加油管； 不需要使用油泵或其他机械运动部分来维持最长期的稳定性； 可提供用于指示和报警的5个触点 。,3、2、3优点,装置结构紧凑，易于安装； 投入运营时间小于1天； 当地可进行配置。,光声光谱学在油中溶解气体分析中的应用; 它是通过定
7、性、定量分析变压器油中溶解气体组分和含量以查明产气的原因，分析和诊断运行中变压器内部是否正常，及时发现变压器内部存在的潜伏性故障; 它是涉及变压器放电和热性问题的综合性检测项目，监控范围广，易于在线实现。我国1997年实施的DL/T596-1996电力设备预防性试验规程中，已将它列为首位油浸式电力变压器试验项目；,3、3 GE Kelman Transfix,理论上可监测的气体种类,主要有H2、CO、CO2、O2、H2O CH4（甲烷）、C2H6（乙烷） C2H4（乙烯）、C2H2（乙炔）,应用现状及存在问题,技术新潮，功能多样化； 检测周期相对较长；（小时级） 仪器状态不够稳定； 产品造价高，动辄几十万。,光声光谱原理图示,剖面图,现场安装效果图,谢 谢！,
